[实用新型]一种智能农田灌溉装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能农田灌溉装置，属于农业自动控制技术领域。

背景技术

曾有数据统计显示，中国人均年水资源是两千两百立方米，远低于世界人均水平；中国拥有庞大的人口，对水的需求量也是相当大。中国在农业方面的用水量有四千亿立方米，占总用水量约有百分之八十，仅占世界农业总量百分之十七。农田灌溉用水占农业用水总量百分之九十到百分之九十五之间，虽然比例较大，但农业灌溉仍然缺水。虽然有大量的水资源使用在农田上，但由于技术不到位，并严重浪费水资源，导致其利用率只有百分之四十三，远低于发达国家。

2013年10月09日中国专利数据库公开了1件名称为“一种无线灌溉阀门控制器”的实用新型专利，其申请号为：201320121493.5，它包括微处理器，与微处理器相连电源模块、存储模块、信息采集模块、GPRS传输模块、驱动控制模块和状态采集模块；驱动控制模块连接脉冲电磁阀，状态采集模块连接状态反馈开关；信息采集模块包括土壤温湿度传感器和气象站；电源模块还与存储模块、信息采集模块、驱动控制模块和GPRS传输模块相连。微处理器上连接有天线，天线设于地面上。通过无线传感器网络实现对区域内土壤、环境气象参数的采集测量，并传递给远程控制中心，控制中心通过灌溉管理软件自动分析决策，对现场灌溉电磁阀等设备进行远距离的无线控制，同时将所采集的传感器信息和电磁阀的状态信息在监控终端实时地显示出来，科学指导进行适时适量灌溉，从而实现水资源的可持续利用，以及灌溉自动化与智能化。其不足之处在于：不具备报警单元，在系统出现故障时无法输出报警，不利于监督管理；不具备人机交互界面，不能根据不同地区和农作物需要自行设定参数，不易于推广使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种智能农田灌溉装置，解决现有技术中农田灌溉系统不能进行有效监督，适用范围有限，不便于推广使用的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种智能农田灌溉装置，包括位于监控室内的单片机、与单片机连接的人机交互界面，用于故障报警的声光报警单元、用于数据和故障显示的显示单元、分布于农田内的土壤湿度传感器、与供水系统连通的灌溉装置以及用于控制灌溉装置启闭的无线电磁阀；所述单片机上还连接有外部数据存储器、气象监测系统和灌溉计时器，所述外部数据存储器上连接有三态输出锁存器；

所述土壤湿度传感器通过无线网络将土壤湿度信息传输至与单片机连接的AD转换器，AD转换器将土壤湿度信息转换为数字信号后，分别传输至单片机、外部数据存储器、三态输出锁存器；如果土壤湿度低于通过人机交互界面设定的最低湿度值，则单片机进一步通过气象监测系统判断未来降雨量，通过灌溉计时器控制灌溉时间，最后通过无线网络发送控制信号至无线电磁阀，开启灌溉装置。

所述声光报警器包括扬声器和发光二极管D1，扬声器的一端与单片机的对应引脚连接，另一端与电源VCC连接，电源VCC串联限流电阻R2、发光二极管D1后与单片机连接。

所述单片机通过扩展接口与用于驱动显示单元的驱动电路连接。

所述AD转换器选用ADC0809芯片，ADC0809芯片的CLOCK引脚连接74HC74芯片，作为ADC0809芯片的时钟电路。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：设置了声光报警单元，若灌溉时间到，土壤湿度仍小于最低湿度值，或者网络信号传输失败或者土壤湿度超过最高湿度值，能够及时输出报警，利于农田监督管理；设置了灌溉计时器，结合未来降雨量设定灌溉时间，控制更加及时、便捷、有效；设置了人机交互界面，可根据不同地区、不同农作物的需要自行设定最低湿度值和最高湿度值，适用范围广，利于推广使用。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理框图。

图2是单片机与各单元的连接关系电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，是智能农田灌溉装置的电路原理框图，包括位于监控室内的单片机、与单片机连接的人机交互界面，用于故障报警的声光报警单元、用于数据和故障显示的显示单元、分布于农田内的土壤湿度传感器、与供水系统连通的灌溉装置以及用于控制灌溉装置启闭的无线电磁阀。单片机上还连接有外部数据存储器、气象监测系统和灌溉计时器，外部数据存储器上连接有三态输出锁存器。